پیش‌بینی اثر تغییر اقلیم برشاخص‌های خشکسالی (spi) و (sdi) در حوزه آبخیز ملایر ‌با استفاده از سری زمانیarima

در سال‌های اخیر بررسی اثر‌ تغییر اقلیم‌ و‌ پیش‌بینی خشکسالی‌ها ‌در برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب بسیار مورد توجه قرار‌گرفته است‌. در تحقیق حاضر ابتدا تغییرات احتمالی اقلیم روی دما و بارش حوزه آبخیز ملایر در دوره آماری 1992-2014 بررسی و پیش‌بینی‌های ماهانه، فصلی و سالانه برای دوره آماری (2021-2030) تحت سه سناریوی a2، b1 و a1b‌با استفاده از مدل گردش عمومی hadcm3 انجام و برای ریز‌مقیاس نمایی از مدل lars wg و از سری زمانی arima ضربی و معیارهای aic و sbc و آزمون پرتمانتو در پیش‌بینی بارش و از شاخص‌های spi‌،sdi‌ برای پیش‌بینی خشکسالی برای دوره (1397-1418) ایستگاه‌های هیدرومتری مرویل، پیهان و وسج‌ استفاده شده است. نتایج حاصله حاکی از افزایش بارش و دما ‌در هر سه مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه در دوره آینده بوده و‌ نشان ‌می‌دهد که‌ بزرگترین خشکسالی هواشناسی برای دوره پایه‌ در سال 79-1378 به ‌میزان 1.96 رخ داده و در سال 18‌14-17 به ‌میزان 2.4رخ می‌دهد. بررسی‌ها نشان داد که شدت وقوع خشکسالی‌های متوسط و شدید در دوره آماری آینده در ایستگاه‌های ‌مرویل، پیهان و وسج ‌افزایش می‌یابد و سبب کاهش دبی‌ و خشکسالی هیدرولوژیکی می‌شود. نتایج حاصله بیانگر این است که به‌علت متغیر بودن میزان بارش و میانگین دمای هوا روند تغییرات خشکسالی‌ها در ماه‌های مختلف یکسان نبوده و طول دوره‌، شدت و فراوانی خشکسالی در ماه‌ها و سال‌های مختلف متفاوت می‌باشد. بررسی مقادیر همبستگی ‌(r) و میانگین مربعات خطا (‌mse‌) بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی دبی و بارش در ایستگاه‌های ‌مورد مطالعه‌ بیانگر توانمندی بالای مدل arima در شبیه‌سازی دبی ماهانه می‌باشد‌ و می‌توان از آن در سایر حوزه های آبخیزکشور استفاده نمود.

Predicting the effect f climate change on drought indices (SPI) and (SDI) in Malayer watershed using ARIMA time series model

IntroductionIn recent years, the impact of climate change and drought forecasting on water resources planning and management has received much attention. In the present study, probable climate change on Malayer basin temperature and precipitation over the period 20142014 was investigated and monthly, seasonal and annual forecasts for the near future (20302011) under three scenarios A2, B1 and A1B using HadCM3 general circulation model The LARSWG model was used for performing and exponential microscale.Data and MethodARIMA multiplication time series and AIC and SBC criteria and PertManto test in predicting precipitation and SPI and SDI indices have been used to predict drought for the period (13971418) of Merville, Pihan and Wasjeh hydrometric stations.The results show an increase in precipitation and temperature in all three monthly, seasonal and annual scales in the coming period, and Shows that the largest meteorological drought for the base period in 19981999 is 1/96 and In the coming year 14181418 there was adecrease of 2/4. Surveys show that moderate and severe droughts will increase in the coming statistical period at the Mervil, Peyhan and Vasge stations.Results and DiscussionDrought occurrence reduces discharge and hydrological drought. The results show that due to variability of precipitation and mean air temperature, the trend of drought changes is not the same in different months. Therefore, the duration, severity and frequency of droughts vary from month to year.ConclusionInvestigation of correlation (r) and mean error (MSE) values ​​between observed and calculated values ​​of discharge and precipitation at the stations under study indicate the high capability of ARIMA model in simulating monthly discharge. And it can be used in other parts of the country.